Оскільки електромобілі (EV) стають все більш поширеними, розуміння відмінностей між нимиШвидка зарядка постійним струмоміЗарядка 2-го рівнямає вирішальне значення як для нинішніх, так і для потенційних власників електромобілів. У цій статті розглядаються ключові характеристики, переваги та обмеження кожного методу заряджання, допомагаючи вам вирішити, який варіант найкраще відповідає вашим потребам. Від швидкості та вартості заряджання до встановлення та впливу на навколишнє середовище – ми охоплюємо все, що вам потрібно знати, щоб зробити обґрунтований вибір. Незалежно від того, чи хочете ви заряджати вдома, в дорозі чи для далеких подорожей, цей детальний посібник містить чітке порівняння, яке допоможе вам зорієнтуватися у світі заряджання електромобілів, що постійно змінюється.
Зміст
Що таке швидка зарядка постійним струмом і як вона працює?
Швидка зарядка постійним струмом (DCFC)це потужний метод, який перетворює змінний струм (AC) наВисоковольтний постійний струм (DC) всередині зарядного пристроюЦі зарядні пристрої зазвичай працюють наРівні напруги класу 400 В або 800 В, що забезпечує енергію відвід 50 кВт до 350 кВт (або більше), регулюєтьсяСтандарти IEC 61851-23DCFCобходить вбудований перетворювач змінного/постійного струмуі подає потужний постійний струм безпосередньо до акумулятора електромобіля через спеціалізовані роз'єми (наприкладCCS, CHAdeMO або NACS). Крім того, процес швидкої зарядки суворо контролюється за допомогою протоколів зв'язку, таких якISO 15118 or OCPP (Протокол відкритих точок заряджання)щоб забезпечити безпеку даних та оптимальну зарядку.
Принцип роботи швидкої зарядки постійним струмом полягає в тому, що постійний струм подається безпосередньо на акумулятор електромобіля, минаючи вбудований зарядний пристрій автомобіля. Така швидка подача енергії дозволяє заряджати автомобілі в деяких випадках всього за 30 хвилин, що робить її ідеальною для подорожей автомагістралями та місць, де потрібна швидка підзарядка.
Ключові характеристики для обговорення:
• Типи швидких зарядних пристроїв постійного струму (CHadeMO, CCS, Tesla Supercharger)
• Швидкість заряджання (наприклад, від 50 кВт до 350 кВт)
• Місця, де розташовані швидкісні зарядні пристрої постійного струму (шосе, міські зарядні центри)
Що таке заряджання рівня 2 і як воно порівнюється зі швидкою зарядкою постійним струмом?
Зарядка 2-го рівняприладдя240 В однофазного змінного струму (AC)(у Північній Америці), з потужністю, яка зазвичай коливається відвід 3,3 кВт до 19,2 кВтЗарядний пристрій 2-го рівня (EVSE) діє якрозумний захисний вимикач, а бортовий зарядний пристрій автомобіля виконує перетворення змінного струму в постійний. У Північній Америці установки рівня 2 повинні відповідатиUL 2594сертифікації та суворо дотримуватисяСтаття 625 Національного електротехнічного кодексу (NEC)Зазвичай це вимагаєвиділене коло 40A або 50A, де всі компоненти повинні бути розраховані на125%максимального безперервного струму зарядного пристрою.
Основна відмінність між зарядкою 2-го рівня та швидкою зарядкою постійним струмом полягає у швидкості процесу заряджання. Хоча зарядні пристрої 2-го рівня повільніші, вони ідеально підходять для заряджання вночі або на робочому місці, де користувачі можуть залишати свої транспортні засоби підключеними до мережі протягом тривалого часу.
Ключові характеристики для обговорення:
• Порівняння вихідної потужності (наприклад, 240 В змінного струму проти 400 В-800 В постійного струму)
• Час заряджання для рівня 2 (наприклад, 4-8 годин для повного заряджання)
• Ідеальні варіанти використання (зарядка вдома, зарядка для бізнесу, громадські станції)
Які ключові відмінності у швидкості заряджання між швидкою зарядкою постійного струму та зарядкою рівня 2?
Основна відмінність між швидкою зарядкою постійним струмом та зарядкою 2-го рівня полягає у швидкості, з якою кожна з них може заряджати електромобіль. У той час як зарядні пристрої 2-го рівня забезпечують повільнішу та стабільну швидкість зарядки, швидкі зарядні пристрої постійного струму розроблені для швидкого поповнення акумуляторів електромобілів.
Порівняння швидкості режиму заряджання (на основі акумулятора ємністю 75 кВт·год)
| Режим заряджання | Типовий діапазон потужності | Діапазон за годину (RPH) | Час зарядки: 200 миль | Ідеальний випадок використання |
| Рівень 2 (L2) | 7,7 кВт | 23 милі | Приблизно 8,7 годин | Нічна зарядка вдома/на роботі |
| Швидка зарядка постійним струмом (DCFC) | 150 кВт | 450 миль | Приблизно 27 хвилин | Подорожі автомобілем, екстрені заправки |
Як типи акумуляторів впливають на швидкість заряджання?
Хімічний склад акумулятора відіграє значну роль у швидкості заряджання електромобіля. Більшість електромобілів сьогодні використовують літій-іонні (Li-ion) акумулятори, які мають різні характеристики заряджання.
• Літій-іонні акумуляториЦі акумулятори здатні приймати високі струми зарядки, що робить їх придатними як для зарядки рівня 2, так і для швидкої зарядки постійним струмом. Однак швидкість зарядки знижується, коли акумулятор наближається до повної ємності, щоб запобігти перегріву та пошкодженню.
• Твердотільні батареїНовіша технологія, яка обіцяє швидший час заряджання, ніж у сучасних літій-іонних акумуляторів. Однак більшість електромобілів сьогодні все ще покладаються на літій-іонні акумулятори, а швидкість заряджання зазвичай визначається вбудованим зарядним пристроєм автомобіля та системою керування акумулятором.
Обговорення:
• Чому заряджання сповільнюється під час заряджання акумулятора (керування акумулятором та теплові обмеження)
• Різниця у швидкості заряджання між моделями електромобілів (наприклад, Tesla та Nissan Leaf)
• Вплив швидкої зарядки на тривалий час роботи акумулятора
Які витрати пов'язані зі швидкою зарядкою постійним струмом у порівнянні зі зарядкою 2-го рівня?
Вартість зарядки є критично важливим фактором для власників електромобілів. Вартість зарядки залежить від різних факторів, таких як тариф на електроенергію, швидкість зарядки та те, чи знаходиться користувач вдома, чи на громадській зарядній станції.
| Фактор вартості | Домашня зарядка рівня 2 (240 В змінного струму) | Швидка зарядка постійним струмом (DCFC) |
| Енергетична цінність (базова) | Прибл.0,16 дол. США/кВт·год(На основіОВНС 2024середні тарифи на проживання) | Діапазон відвід 0,35 до 0,60 дол. США/кВт·год(На основіNREL 2024дані про роздрібну торгівлю) |
| Вартість повного заряду 75 кВт·год | Прибл.12,00 доларів США(Тільки вартість енергії) | Діапазон відвід 26,25 до 45,00 доларів США(Тільки вартість енергії) |
| Початкова вартість встановлення | Виключаєпочаткові витрати (середня1000–2500 доларів СШАза обладнання та роботу) | Надмірно високий(Від десятків тисяч до сотень тисяч доларів США) |
| Премія/Збори | Мінімальний (можуть застосовуватися тарифи залежно від часу використання) | Висока премія (часто включаєплата за хвилину простоюта плата за попит) |
Які вимоги до встановлення для швидкої зарядки постійного струму та зарядки 2-го рівня?
Встановлення зарядного пристрою для електромобілів вимагає дотримання певних електричних вимог. ДляЗарядні пристрої 2-го рівня, процес встановлення загалом простий, хочаШвидкі зарядні пристрої постійного струмупотребують складнішої інфраструктури.
• Зарядна установка 2-го рівняЩоб встановити зарядний пристрій рівня 2 вдома, електрична система повинна підтримувати напругу 240 В, що зазвичай вимагає спеціального кола на 30-50 ампер. Домовласникам часто доводиться наймати електрика для встановлення зарядного пристрою.
• Установка швидкої зарядки постійного струмуШвидкі зарядні пристрої постійного струму вимагають систем вищої напруги (зазвичай 400-800 В), а також більш досконалої електричної інфраструктури, такої як трифазне джерело живлення. Це робить їх дорожчими та складнішими в установці, а деякі витрати сягають десятків тисяч доларів.
• Рівень 2Просте встановлення, відносно низька вартість.
• Швидка зарядка постійним струмомПотребує високовольтних систем, дорогого монтажу.
Де зазвичай розташовані швидкі зарядні пристрої постійного струму порівняно з зарядними пристроями 2-го рівня?
Швидкі зарядні пристрої постійного струмузазвичай встановлюються в місцях, де потрібен швидкий час заряджання, наприклад, вздовж автомагістралей, на великих туристичних вузлах або в густонаселених міських районах. Зарядні пристрої рівня 2, навпаки, розташовані вдома, на робочих місцях, громадських парковках та в торгових точках, пропонуючи повільніші та економічніші варіанти заряджання.
• Місця швидкої зарядки постійного струмуАеропорти, зупинки для відпочинку на автомагістралях, заправні станції та громадські зарядні мережі, такі як станції Tesla Supercharger.
• Місця зарядки рівня 2Житлові гаражі, торгові центри, офісні будівлі, паркінги та комерційні об'єкти.
Як швидкість заряджання впливає на враження від керування електромобілем?
Швидкість заряджання електромобіля безпосередньо впливає на враження користувача.Швидкі зарядні пристрої постійного струмузначно скорочують час простою, що робить їх ідеальними для тривалих поїздок, де швидка зарядка є важливою. З іншого боку,Зарядні пристрої 2-го рівняпідходять для користувачів, які можуть дозволити собі тривалішу зарядку, наприклад, зарядку вночі вдома або протягом робочого дня.
• Подорожі на далекі відстаніДля подорожей автомобілем та далеких подорожей швидкі зарядні пристрої постійного струму незамінні, оскільки вони дозволяють водіям швидко заряджатися та продовжувати подорож без значних затримок.
• Щоденне використанняДля щоденних поїздок на роботу та коротких поїздок зарядні пристрої рівня 2 пропонують адекватне та економічно ефективне рішення.
Який вплив на навколишнє середовище має швидка зарядка постійним струмом порівняно зі зарядкою 2-го рівня?
З екологічної точки зору, як швидка зарядка постійним струмом, так і зарядка 2-го рівня мають унікальні особливості. Швидкі зарядні пристрої постійного струму споживають більше електроенергії за коротший період, що може створювати додаткове навантаження на місцеві мережі. Однак вплив на навколишнє середовище значною мірою залежить від джерела енергії, що живить зарядні пристрої.
• Швидка зарядка постійним струмомЗ огляду на їхнє високе енергоспоживання, швидкі зарядні пристрої постійного струму можуть сприяти нестабільності мережі в районах з недостатньою інфраструктурою. Однак, якщо вони працюють від відновлюваних джерел, таких як сонячна або вітрова енергія, їхній вплив на навколишнє середовище значно зменшується.
• Зарядка 2-го рівняЗарядні пристрої 2-го рівня мають менший вплив на навколишнє середовище на один заряд, але сукупний ефект від широкомасштабної зарядки може створювати навантаження на місцеві електромережі, особливо в години пік.
Що чекає на швидку зарядку постійного струму та зарядку 2-го рівня в майбутньому?
Оскільки використання електромобілів продовжує зростати, як швидка зарядка постійним струмом, так і зарядка 2-го рівня розвиваються, щоб відповідати вимогам мінливого автомобільного ландшафту. Майбутні інновації включають:
• Швидші зарядні пристрої постійного струмуЗ'являються нові технології, такі як надшвидкісні зарядні станції (350 кВт і більше), які ще більше скорочують час заряджання.
• Інтелектуальна зарядна інфраструктураІнтеграція технологій інтелектуальної зарядки, які можуть оптимізувати час зарядки та керувати енергоспоживанням.
• Бездротова зарядкаПотенціал для швидкої зарядки як рівня 2, так і постійного струму, полягає в розвитку бездротових (індуктивних) систем заряджання.
Висновок
Вибір між швидкою зарядкою постійним струмом та зарядкою 2-го рівня зрештою залежить від потреб користувача, характеристик автомобіля та звичок заряджання. Для швидкої зарядки в дорозі швидкі зарядні пристрої постійного струму є очевидним вибором. Однак для економічно ефективного щоденного використання зарядні пристрої 2-го рівня пропонують значні переваги.
Емпіричний досвід Linkpower:Яквиробник з великим досвідом досліджень, розробок та проектів EVSE, ми радимо комерційним клієнтам, які розгортають зарядні станції, використовуватиПротокол OCPPдляРозумне управління навантаженням та проконсультуватися з досвідченими електриками, щоб забезпечити дотримання вимогСтандарти NEC/ULіправила взаємодії комунальних мережНаші дані свідчать про те, щорозумне розгортання рівня 2 (замість надмірної залежності від DCFC)пропонує найвищу довгострокову рентабельність інвестицій у комерційні та багатоквартирні житлові будинки.
Час публікації: 08 листопада 2024 р.